平面直角坐標(biāo)系的第一象限和第三象限內(nèi)存在xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2,且B2=2B1,一圓心角為90°的扇形閉合線圈從圖示位置開始繞過O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在xOy平面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)榫圈中電流的正方向,則能正確反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是(  )
分析:根據(jù)右手定則判斷線框中感應(yīng)電流的方向.由導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=
1
2
BL2ω和歐姆定律求解感應(yīng)電流的大。
解答:解:設(shè)B2=2B1=2B.
線框從圖示的位置開始運(yùn)動(dòng)上邊切割磁感線,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):E=
1
2
BL2ω,感應(yīng)電流大小為 I0=
E
R
=
BL2ω
2R
,根據(jù)右手定則判斷得知線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,為負(fù)值;
1
4
周期后上邊從磁場(chǎng)中出來,下邊切割磁感線,電動(dòng)勢(shì)仍然是E=
1
2
BL2ω,感應(yīng)電流大小仍為 I0=
E
R
=
BL2ω
2R
,感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,為正值;
再過
1
4
周期后線框進(jìn)入第三象限的磁場(chǎng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):E=
1
2
×2BL2ω,則知感應(yīng)電流大小為2I0,感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,為正值;
經(jīng)過
1
4
周期又從磁場(chǎng)中出來,感應(yīng)電流大小為2I0,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,為負(fù)值;故D正確.
故選:D
點(diǎn)評(píng):本題要根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式和歐姆定律得到感應(yīng)電流的表達(dá)式,再選擇圖象,是經(jīng)常采用的方法.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),過y軸正半軸上的M點(diǎn)再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng).已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?唐山模擬)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)沿y軸的負(fù)向;在y<0的空間中,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直xy平面(紙面)處外.一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,從y軸的P1點(diǎn)以v0的速度垂直y軸射入第一象限內(nèi),經(jīng)過電場(chǎng)后從x軸上x=2h的P2點(diǎn)以α角射入x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng).(重力不計(jì))
(1)求P1到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)帶電粒子通過y軸下方的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)之后,打在x軸負(fù)向x=-h的P3點(diǎn)并由該點(diǎn)射入第二象限內(nèi).如果當(dāng)粒子進(jìn)入第二象限的同時(shí),在第二象限內(nèi)加一方向與帶電粒子速度方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng),使得帶電粒子在到達(dá)y軸之前速度減為0,然后又返回磁場(chǎng)中.請(qǐng)求出帶電粒子第四次經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)及之前在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系上大致畫出帶電粒子在第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動(dòng)軌跡.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2,過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?黃岡一模)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限虛線左側(cè)有方向沿y軸負(fù)方向的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,第三象限內(nèi)充滿著垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一動(dòng)點(diǎn)P,當(dāng)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以大小為
v
 
0
的初速度開始運(yùn)動(dòng),粒子能從O點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng).(不計(jì)粒子重力)
(1)求P點(diǎn)的坐標(biāo)x、y滿足的關(guān)系;
(2)若當(dāng)P點(diǎn)位于電場(chǎng)的右邊界時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度方向與x軸負(fù)方向成45°.求第三象限內(nèi)粒子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積.

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